内容正文:
第2课时欧姆定律在
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一、欧姆定律在串联电路中的应用
1.串联电路中电流、电压和电阻的关系
(1)在串联电路中,电流处处相等,即11=
I2=…=In=I。
(2)在串联电路中,电源两端的电压等于
各串联电路两端的电压之和,即U=U1十
U2+…十Un。
(3)在串联电路中,总电阻等于各串联电
阻之和,即R=R1十R2十…十Rm。
2.串联电路的分压规律:串联电路中导体
两端的电压与导体的电阻成正比,即U1:U?
=R1:R2。
二、欧姆定律在并联电路中的应用
1.并联电路中电流、电压和电阻的关系
(1)在并联电路中,干路电流等于各支路
电流之和,即I=I1十I2十…十In。
(2)在并联电路中,各支路两端的电压相等,
且等于电源电压,即U=U=…=Un=U。
(3)在并联电路中,总电阻的倒数等于各并
11,1
1
联电阻的倒数之和,即
RRR
++R
2.并联电路的分流规律:并联电路中,通
过导体的电流与导体的电阻成反比,即I1:I2
=R2:R10
名厢点睛
在串联电路中,电阻越大,其分得的电
压也越大;在并联电路中,电阻越大,其分得
的电流就越小。
已经典例题剖析
【例1】(2025宿迁,有改动)噪声是污染环
境的公害之一。某科技小组为了监测噪声的
强弱,用学生电源、电压表、定值电阻R。、声敏
110
九年级物理RJ版
串、并联电路中的应用
电阻R等实验器材进行探究,设计了图甲所示
的电路。其中R的阻值随噪声强度变化的图
像如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB
时,电压表示数为6V;当噪声为40dB时,电
压表示数为3V。下列说法正确的是()
R/2
50.
%
30
0
10
R
20405070110噪声强度dB
甲
A.R。阻值为202
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随噪声强度的增大
而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为
50 dB
【解题点拨】从图乙中找到噪声强度为
70dB和40dB时对应的声敏电阻R的阻值,
根据串联电路的分压规律列方程可求出R。的
阻值和电源电压。由图乙可知,当噪声强度增
大时,声敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻
减小,根据欧姆定律可判断出电路中电流的变
化,结合公式U=IR分析电压表示数的变化。
知道电压表的示数,根据串联电路的电压关系
算出声敏电阻两端的电压,再根据串联电路的
分压规律算出声敏电阻的阻值,对照图乙找到
对应的噪声强度。
【例2】图a所示的是甲和乙的I-U图像。
下列说法正确的是
)
+I/A
0.6
0.4
0.2
R甲
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲
=0.22
C.如图b所示,当开关S闭合,电路中的
电流为0.2A时,电路的总电阻是152
D.如图c所示,当开关S闭合,电源电压
为2V时,电路的总电阻是102
【解题点拨】根据欧姆定律可知,电阻一定
时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正
比,据此分析甲、乙两个电阻是否为定值电阻。
从图像中找出当甲两端电压为2V时,对应的
电流值,根据欧姆定律即可求出甲的电阻。图
b中,甲、乙两个电阻串联,通过它们的电流相
等,根据图像读出两个电阻两端的电压,根据
串联电路的电压特点求出电源电压,再根据欧
姆定律求出电路中的总电阻。图℃中,甲、乙两
个电阻并联,两端的电压相等,根据图像读出
通过两个电阻的电流,根据并联电路的电流特
点求出总电流,再根据欧姆定律求出电路中的
总电阻。
参考答案0【例1】D【例2】C
已课内基础闯关
考点①欧姆定律在串联电路中的应用
1.有一个小灯泡上标有“3.6V0.3A”字样,
小灯泡正常发光时的电流是
A。
如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯
泡正常发光,需要串联一个
2的
电阻。
2.如图所示,开关断开时,电压表的示数为
9V;开关闭合时,电压表的示数为6V。已
知R,=302,则电源电压为
V,R2
的阻值为
Ω。
第2题图
第3题图
3.(2025济宁,有改动)如图所示,闭合开关,将
滑片P向b端滑动,电压表示数
电压表与电流表的示数之比
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
考点②欧姆定律在并联电路中的应用
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,
R1、R2为定值电阻,其中R,=102。当只
闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电
源电压为
V;当同时闭合开关S、
S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R2的
阻值是
A
R2
R
A
第4题图
第5题图
5.在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变
阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A
的示数将
,电压表V的示数与
电流表A2的示数之比将
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
6.将阻值为2Ω的电阻R1与R2串联,接在电
压为U的电路中,通过R,的电流为1A;若
将它们并联接到电压仍为U的电路中,通过
R1的电流为3A,电阻R2的阻值为(
A.22
B.32
C.42
D.62
已课外拓展提高
-----0
一、填空题
1.如图所示,电源电压为12V且保持不变,R
=102。只闭合开关S时,电流表的示数为
0.3A,则R1两端的电压U1=
V,
R2=
2;当断开开关S,闭合S1、
S2时,电流表的示数为
A。
A
L
L
第1题图
第2题图
上册第十七章
111
2.如图所示,灯泡L1、L2(灯丝电阻不变)分别
标有“2.5V0.5A”和“3V0.5A”字样,
R=52,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭
合,L2正常发光,电流表示数为I1,则电源
电压为
V;若只闭合S,电流表示
数为I2,则I1:I2=
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑
动变阻器的最大阻值为202。闭合开关S,
当滑动变阻器的滑片P移到α端时,电流表
的示数为0.8A,此时电阻R两端的电压为
V;当滑动变阻器的滑片P移到b
端时,通过R的电流为1.6A,则电流表的示
数为
A,电阻R的阻值为
2。
第3题图
第4题图
4.在如图所示的电路中,a、b、c分别是三个电
表(电压表或电流表),R1=102,R2=202,
电源电压恒为6V。闭合开关S,当a、b为
电流表,c为电压表时,电表a的示数为
A;当a、b为电压表,c为电流表时,
电表b的示数为
V。
二、选择题
5.如下图所示,a、b、c为同一种材料做成的电
阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两
倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两
倍。当开关闭合后,三个电压表的示数关系
是
A.V1的示数是V3的2倍
个112
九年级物理RJ版
B.V1的示数是V2的2倍
C.V2的示数是V1的2倍
D.V2的示数是V3的2倍
6.下图所示的是元件甲和乙的U-I图像。小明
依据图像信息作出的判断,正确的是()
↑UV
00.20.40.61A
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流
为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻为102
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则甲、乙
两端的电压之和为2V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则干路电流
为0.4A
变式下图所示的是灯泡L与电阻R的
电流与电压的关系图像。下列说法错误
的是
IA
0.8
0.6
0.4
0.2
05
1234UN
A.电阻R的阻值是102
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R并联在电源上,通过干路的
电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D.若L与R串联在5V的电源上,则电
路中的电流为0.4A
7.(多选)图甲所示的电路中,电源电压保持不
变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从
右端滑到左端的过程中,R,、R,的I-U关
系图像如图乙所示。下列判断正确的是
↑IIA
0.8
0.6
R2
0.2
A
048121620UW
甲
A.图线B是电阻R,的I-U关系图像
B.R,的阻值是102
C.电源电压为16V
D.滑动变阻器R2的最大阻值为702
三、计算题
8.如下图所示,滑动变阻器R2的最大阻值为
202,a、b是滑动变阻器R2的两个端点,电
源电压恒定不变,灯泡L的电阻为102(不
计温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1闭
合、S2断开,滑片P移动到a点时,电压表
示数为3V。
(1)求电源电压U。
(2)当开关S2闭合、S1断开,滑片P移动到
b点时,电流表示数为0.12A,求电阻R1的
阻值。
(3)当开关S1、S2闭合,滑片P移动到a点
时,求电流表的示数。
巴核心素养提升
科学思维LED(发光二极管的简称)是一种
新型节能、环保的光源产品。图甲是一种常
见的LED手电筒,其发光元件由4个发光二
极管并联组成,每个发光二极管正常工作时
的电流为30mA。它的能量由可反复充电
使用的电池提供,且LED发光的颜色会随
其两端电压的变化而变化,如下表所示。请
回答下列问题。
R
▣LED
mA-毫安表
乙
LED两端电压/V
2
2.4
3.2
LED发光的颜色
珍
黄
蓝
(1)这种LED手电筒正常工作时的总电流
为
A。
(2)图乙是一个LED与602的定值电阻R
串联的电路,已知电源电压为3.5V且保持
不变。闭合开关S,毫安表的示数为25mA,
此时LED发出
色的光。
上册第十七章二、三次实验时,Re2=152、Re3=152,所以Ra等
于R1与R2的阻值之和。(4)若滑动变阻器断路,则
电流表、电压表都无示数,故A不符合题意。若两个
电阻中有一个被短路,电流表和电压表都有示数,故
B、C不符合题意。若电压表的某一个接线柱接触不
良,电流表正常工作,电压表无示数,故D符合题意。
®核心素养提升
D【解析】甲连接方式中,R,被短路,电路为R:的简
单电路,电路的电阻为R2;乙连接方式中,R,、R2串
联,电路总电阻为R,十R2;丙连接方式中,电路为R,
的简单电路,电路的电阻为R1;丁连接方式中,R,、R2
并联,电路总电阻R小于R,、R2中最小的电阻,即R
<R2。综合分析可知,电阻的大小关系为R,十R2>
R,>R,>R',故丁连接方式的电路总电阻最小。
第2课时欧姆定律在串、并联电路中的应用
D课内基础闯关
1.0.38
2.960【解析】开关S断开时,电压表测量的是电源
电压,其示数为9V,故电源电压U=9V。开关S闭
合时,电阻R,与R2串联,电压表测R2两端的电压,
其示数U2=6V,则R,两端的电压U1=U-U2=9V
-6V=3V;电路中的电流1,=1,=R,=30n
U 3V
U2 6V
0.1A,则R:=7=0.1A=60n。
3.变小不变
4.6125.不变变大
6.C【解析】R,与R,并联接在电路中时,通过R,的电
流I1=3A,则电源电压U=U1=IR,=3A×22=
6V:R,与R2串联接在原电路中时,通过R,的电流I
U 6 V
=1A,电路的总电阻R=了=1A=60,则R:的阻
值R2=R-R1=6-22=42。
>课外拓展提高
1.3301.6
2.32:1【解析】三个开关均闭合时,L,被短路,R与
L2并联,且L2正常发光,由并联电路电压的规律可得
电源电压U=U2=3V。电流表测量通过R的电流,
U 3V
其示数1=R=50=0.6A。只闭合开关S时,L
=0u=2.5V
断路,L与R串联,L的电阻R,=元=0.5A
52,电路中的总电阻Ra=R,十R=52十52=102,
U 3V
电流表的示数1=R。=00=0.3A,则1:1=
0.6A:0.3A=2:1。
3.02.410【解析】当滑动变阻器的滑片P移到a
端时,电阻R被短路,此时电阻R两端电压为OV。
当滑片P移到α端时,电路为R的简单电路,电流
U
表测电路中的电流,根据I=尺可得电源电压为U=
IR=0.8A×202=16V。当滑动变阻器的滑片P
移到b端时,R与R并联,电流表测干路电流,因滑
动变阻器两端的电压不变、阻值不变,故通过滑动变
阻器的电流仍为Ib=0.8A,根据并联电路中干路电
流等于各支路电流之和可得干路的电流为I=IR十
I.=1.6A十0.8A=2.4A。因为并联电路中各支路
两端的电压相等,根据欧姆定律可得电阻R的阻值为
U 16V
R=0=.6A=100.
4.0.34【解析】闭合开关S,当a、b为电流表,c为电
压表时,R,、R2并联,电表a测量R,所在支路的电
流,电表b测量干路电流:根据并联电路的电压特点
可知,R2两端的电压U2=U=6V,所以通过R,的电
流L尺=2000.3A,即电表a的示数为0.3A
当电表a、b为电压表,c为电流表时,R,、R:串联,电
表a测量电源电压,电表b测量R,两端的电压;根据
串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻R=R,十
U 6V
R,=10n+200=302,电路中的电流1=R=300
=O.2A;根据串联电路的电流特点可知,通过R,的
电流I2=I=0.2A;根据欧姆定律可知,R2两端的电
压U2'=12'R2=0.2A×20=4V,即电表b的示数
为4V。
5.B6.C
变式C【解析】根据欧姆定律可知电阻R的阻值是
U 4V
R=7=0.4A=100,故A正确。由图可知,当灯泡
两端的电压分别为1V、2V时,通过灯泡的电流分别
为0.4A、0.6A,根据欧姆定律可知灯泡的阻值分别
I V
2V
为0.4A
=2.50,0.6A≈3.3n,灯泡的阻值随电压
的增大而增大,故B正确。L与R并联在2V的电源
上时,根据并联电路的电压规律可知L与R两端的电
压均为2V,由图可知通过R的电流IR=O.2A,通过
L的电流I=O.6A,由并联电路的电流规律可得干
路电流I=IR十IL=0.2A十0.6A=0.8A,故C错
误。由图可知,L与R串联时,若电路中的电流为'
=0.4A,则灯泡两端的电压为U1=1V,电阻R两端
的电压为UR=4V,根据串联电路的电压规律可得串
联电路的总电压U=U1+UR=1V+4V=5V;所以
L与R串联在5V的电源上时,电路中的电流是
0.4A,故D正确。
7.AD【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1
测R,两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电
上册详解详析
21
路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0
时,电路为R,的简单电路,电路中的电流最大,R,两
端的电压最大,R2两端的电压为0。由图像可知,图
线A为滑动变阻器R,的I-U关系图像,图线B为
电阻R,的I-U关系图像,故A正确。当滑动变阻器
接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图
像可知,电路中的最小电流I=0.2A,此时R,两端的
电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,R,的阻值
R-号-=00,故B结误,因为串联电路中
总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=U十U,
U
=4V+14V=18V,故C错误。由I=R可知,滑动
变阻器的最大阻值R2大=
号-号兴=0n.故D
正确。
8.解:(1)当开关S闭合、S2断开,滑片P移动到a点
时,电路为灯泡的简单电路,电压表测量灯泡两端电
压。由电压表的示数可知,电源电压为3V。
(2)当开关S闭合、S,断开,滑片P移动到b点时,
R,、R。串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流
U
表测量电路中的电流。由I一尺可得,电路中的总
电阻
R=U
3V
0.12A=250
R,的阻值R,=R-R2=252一202=52
(3)当开关S、S2闭合,滑片P移动到a点时,灯泡和
电阻R,并联,电流表测量干路电流。电路中的总
电阻
R'
R,RL52×102_10
R,+R,-5Q+10n=3D
U 3V
电流表的示数1'=尺=0=0.9A
32
>核心素养提升
(1)0.12(2)红【解析】(1)因为4个LED并联,所
以LED手电筒正常工作时的总电流为4I=4X
0.03A=0.12A。(2)一个LED与602的定值电阻
J
R串联,由I=尺可得,定值电阻R两端的电压Ue=
I'R=0.025A×60=1.5V;因为串联电路中总电压
等于各分电压之和,所以LED两端的电压Um=U
UR=3.5V-1.5V=2V,由表格中信息可知,此时
LED发出红色的光。
阶段训练(七)
1.1:17:8
2.1150并联
3.0.150
2
九年级物理RJ版
4.C
变式10并【解析】由题意可知,电路中的电流大
于灯泡正常发光时的电流,要使灯泡正常发光,应并
联一个电阻来分流。灯泡正常发光时两端的电压U
=I灯R灯=0.1A×302=3V,通过并联的电阻的电
流IR=I-I灯=0.4A一0.1A=0.3A。因为并联电
路中各支路两端的电压相等,所以并联的电阻的阻值
U 3V
R=-0.3A=100.
5.C
6.AD
7.解:(1)由图像可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻
R=2502
U。1.5V
通过R,的电流1。=R。-1500=0.01A
(2)当环境温度为20℃时,电路中的总电阻
R=R,+R。=2502+1502=400
电源电压U=IR=I。R=0.01A×4002=4V
(3)由题意可知,当电压表示数为最大值U。'=3V时,
电路能够测量的温度最高,此时电路中的电流'=
U,'3V
1。'=R。-1500
=0.02A
U4V
电路中的总电阻R=7=0.02A=2000
热敏电阻的阻值
R,'=R'-R。=2002-1502=502
由图像可知,此时对应的温度为100℃,即此电路所
允许的最高环境温度为100℃。
8.(1)如下图所示(2)C(3)1.8B2.5(4)8.3
(5)①0.2②1.6③8
【解析】(1)用伏安法测灯泡电阻时需要调节灯泡两端
的电压,滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式,
与灯泡串联在电路中。故用导线将滑动变阻器任意
一个上接线柱与灯泡的右端接线柱相连即可。(2)连
接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表都有
示数,电路为通路,电路中的电流较小,电阻较大;无
论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡都不发光,两个
电表示数均无变化,则滑动变阻器不能起到变阻的作
用。产生这一现象的原因是将滑动变阻器下面两个
接线柱连入了电路中,故选C。(3)图乙中电压表选用
的测量范围为0~3V,其示数为1.8V,小于灯泡正常
发光时的电压。为使灯泡正常发光,应增大灯泡两端
的电压,所以应将滑片向B端移动,减小滑动变阻器